GFHDT: 學生風采：李俊鵬

如何實現電子設備與人體的無縫集成？ 這是生物醫學工程碩士生李俊鵬（Junpeng Li）研究的核心問題。 在生物醫學工程助理教授楊瀟（Xiao Yang）的實驗室工作期間，他近期以第一作者身份在《MRS通訊》期刊發表了關於神經介面生物電子學進展的綜述論文。

李俊鵬在此闡述了他關於提升醫療設備與人體整合度的研究，其工作如何助力對抗神經系統疾病，以及畢業后的研究拓展計劃。

您近期在《MRS通訊》發表的論文目的與發現是什麼？ 這些成果如何影響您的研究目標？

我的論文系統綜述了神經介面生物電子學的最新進

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我發現當前存在重大技術缺口：現有腦類器官主要依賴外部被動擴散實現氧氣和養分運輸，從根本上限制了其生長與存活能力; 同時現有生物電子介面無法在維持與軟質三維組織穩定接觸的同時，類比血管功能進行主動養分輸送。 這一發現促使我的研究轉向開發新型介面——不僅“讀取”神經活動，更能主動維護組織生理微環境。

您如何將上述發現應用到畢業論文研究中？

我的論文聚焦於開發血管狀支架——一種類比血管功能的生物相容性結構，用於向人腦類器官組織輸送氧氣與養分。 通過優化輸送系統，類器官得以穩定連接生物電子探針，實現類學習動態的追蹤與持續調控。

受導師楊瀟開發的剪紙電子技術（Kirigami electronics， KiriE）啟發，我採用螺旋式KiriE架構，運用基於物理的模擬軟體COMSOL構建三維管狀模型類比養分擴散。 通過定製Python代碼重新定義KiriE幾何結構，我優化了支架參數以突破擴散限制。

同步進行的實驗包括培養人腦類器官，並探索將支架整合至活體系統。 本研究處於生物電子學、生物力學與發育神經生物學的交叉領域。 在三維尺度解決養分輸送問題，是實現人源模型中長效神經介面的先決條件。 這項工作有望使醫療設備通過主動支援介面組織而非僅感知信號，更自然地與人體通信。

您計劃在生物醫學工程碩士畢業后拓展論文研究嗎？

畢業后我將攻讀博士學

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柔性電子技術、類器官平臺與計算建模，深入研究神經發育、可塑性及疾病機制。

您的研究將如何助力疾病防治？

開發更健康、長壽命的人腦類器官，將助力研究人員精準模擬癲癇或阿爾茨海默病等神經退行性疾病，使潛在療法能在臨床試驗前預先驗證其對神經活動的影響。